Эдс как измерить: Измерение ЭДС гальванических элементов

Измерение ЭДС гальванических элементов

Содержание:

Измерение ЭДС гальванических элементов

• Измерение ЭД с помощью гальванических элементов. Прямое изменение Разница потенциалов в конце гальванила Вы можете получить значение с помощью обычного вольтметра Напряжения U не равны ЭД элемента U, они, U a, E. Разница между ED и напряжением обусловлена ​​омами Падение напряжения внутри элемента при прохождении тока Другие эффекты.

• Поэтому измерения EDC обычно выполняются Метод компенсации тока • Старый термин Г1®, 1 атмосфера, считался единицей лаванды. B C N Единица давления используется поэтапно с 1 атм = 101,3 кНа. Для NS пересчитать все потенциальные значения и использовать SI: «Перейти к относительному давлению р = р / 101,3. Вы можете увидеть относительное давление () Единица измерения такая же, как и при р 101,3 кПа = i атм.

Элемент близок к нулю.

Людмила Фирмаль

По этой причине ED C Противоположный знак и значение от внешнего источника тока Можно регулировать по-разному. Измерения в Гальванометр для регистрации также включен. Ток и вольтметр для измерения напряжения. В данный момент Выходное напряжение внешнего источника тока равно ED C гал Банический элемент (компенсация мгновенного E D C), ток цепи Равен нулю (указатель гальванометра не отклоняется).

• Измеренная Терминальное напряжение в этой точке Фактический элемент равен его ЭДС. Проще и меньше Точный метод измерения EDC является прямым измерением Напряжение на клемме гальванического аккумулятора с помощью вольтметра, Высокое омическое сопротивление (болт с высоким сопротивлением Метр).

Метр, ток через элемент маленький, значит он маленький Разница между ЭД и напряжением ячейки. Метод измерения ЭД элемента С очень удобен для экспериментов. Психическое определение термодинамической функции тока Реакция излечения.

Потому что сопротивление болта высокое.
Людмила Фирмаль

Смотрите также:

Решение задач по химии

Ответы | Лаб.

4. Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока — Физика, 10 класс

1. Почему вольтметр включают в цепь параллельно потребителю? Что произойдет, если вольтметр включить в цепь последовательно?

Вольтметр включают параллельно участку цепи, на котором измеряют напряжение. Напряжение на измеренном участке и напряжение на вольтметре будет одним и тем же, т.к. вольтметр и напряжение на вольтметре подключены к общим точкам.

Т.к. вольтметр обладает большим сопротивлением, то при его последовательном подключении к электрической цепи увеличится внешнее сопротивление цепи, а, значит, сила тока в цепи значительно уменьшится.

2. Почему сопротивление амперметра должно быть значительно меньше сопротивления цепи, в которой измеряют ток? Что произойдет, если амперметр включить параллельно потребителю?

Поскольку включение амперметра в электрическую цепь не должно изменять силу тока в ней, то сопротивление амперметра должно быть как можно меньше.

Сопротивление амперметра гораздо меньше сопротивления потребителя, поэтому при таком неправильном подключении почти весь ток пойдёт через амперметр. В итоге «зашкалит» и может перегореть, если вовремя не отключить. Такое включение амперметра недопустимо.

3. Почему показания вольтметра при разомкнутом и замкнутом ключе различаются?

Потому что у источника питания появляется нагрузка в виде резистора. Вольтметр, подключённый к полюсам источника питания ЭДС источника ε. При подключении нагрузки (резистора) напряжение на источнике будет падать, т.к. источник не идеальный.

4. Как можно повысить точность измерения ЭДС источника тока?

Самый простой способ — взять вольтметр с меньшей приборной погрешностью, т.е. более высокого класса точности.

Также повысить точность можно путём совершенствования методики измерения и обработки результатов, таким образом можно уменьшить систематические погрешности.

5. При каком значении КПД будет получена максимальная полезная мощность от данного источника тока? Каким должно быть при этом сопротивление внешней цепи по отношению ко внутреннему сопротивлению источника тока?

Коэффициент полезного действия источника тока определяется как отношение полезной мощности к полной, и зависит от сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника тока. Можно доказать, что КПД оказывается равным 50%.

Лабораторная работа № 2 03 ИЗМЕРЕНИЕ ЭДС МЕТОДОМ КОМПЕНСАЦИИ

МОСКОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ
«МАМИ»

Кафедра
физики

ЛАБОРАТОРНАЯ
РАБОТА 2.03

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕЙ СИЛЫ ИСТОЧНИКА ТОКА
МЕТОДОМ КОМПЕНСАЦИИ

Москва 2005 г.

Лабораторная
работа № 2.03

ИЗМЕРЕНИЕ
ЭДС МЕТОДОМ КОМПЕНСАЦИИ

Цель работы:
ознакомление с методом конденсации
и измерение ЭДС методом компенсации.

ВВЕДЕНИЕ

Для поддержания в цепи постоянного
электрического тока необходимо, чтобы
на заряды действовали не только
электростатические силы, но и силы не
электростатического происхождения,
называемые сторонними. Под действием
сторонних сил электрические заряды
движутся внутри источника тока против
сил электростатического поля, благодаря
чему на клеммах источника поддерживается
разность потенциалов и в цепи течет
постоянный электрический ток.

Величина, численно равная работе,
совершаемой сторонними силами по
перемещению единичного положительного
заряда в замкнутой цепи, называется
электродвижущей силой (ЭДС) источника
тока

(1)

ЭДС
источника тока невозможно непосредственно
измерить с помощью обычного вольтметра.
Вольтметр (рис. 1) измеряет разность
потенциалов на клеммах источника
.

Согласно закону Ома для
неоднородного участка цепи

,
(2)

где


ЭДС источника тока, I

сила тока в цепи, r

внутреннее сопротивление
источника тока, то есть разность
потенциалов на клеммах источника не
равна ЭДС этого источника.

Из уравнения (2) видно, что
ЭДС источника тока равна разности
потенциалов на клеммах источника (),
только тогда, когда сила тока на участке
цепи
.
Это условие реализуется в методе
компенсации.

Сущность
метода компенсации заключается в том,
что измеряемая ЭДС

(рис.2) компенсируется (уравновешивается)
напряжением на участке потенциометра
АВ. В этом случае ток через источник не
идет

и
.

2

Согласно закону Ома

,

где

сила тока на участке потенциометра АВ,


сопротивление участка АВ.

Таким образом

можно определить при компенсации по
формуле:

(3)

Компенсацию достигают,
перемещая движок потенциометра В (рис.2)
до тех пор, пока гальванометр G
не покажет нулевого значения силы тока.

Чтобы не производить для
определения

измерения силы тока

и сопротивления
,
прибегают к сравнению неизвестной ЭДС

с известной
.
Если включить вместо источника с ЭДС

в схему, изображенную на рис. 2,
источник с известной ЭДС

(нормальный элемент), то сила тока I
будет равна нулю при условии:

(4)

Поделив (3) на (4 ), получим:

.
(5)

3

Потенциометр
АС изготовлен из однородного провода,
сопротивление
которого
,
где L

длина провода, S

площадь поперечного сечения,

  удельное
сопротивление. Учитывая это, соотношение
(5) можно представить в виде

(6)

где
L_x
и L_N

длины участков АВ, на которых происходит
компенсация ЭДС неизвестного элемента

и нормального элемента


соответственно.

Метод компенсации применим
при условии, что падение напряжения на
потенциометре больше, чем определяемая
ЭДС. Поэтому, кроме источника с неизвестной
ЭДС

в схему включают источник, ЭДС которого
_{(рис. 2)
заведомо больше
,
и в цепь потенциометра для регулирования
силы тока вводят магазин сопротивлений.}

Необходимо также учитывать, что
нормальные элементы быстро выходят из
строя при пропускании через них больших
токов, поэтому в цепь гальванометра
вводят дополнительное сопротивление,
ограничивающее силу тока через нормальный
элемент и гальванометр.

На
рис. 3 изображена схема, используемая в
настоящей работе для определения ЭДС
методом компенсации.

4

На этом рисунке R₀

магазин сопротивлений, r

сопротивление, ограничивающее силу
тока в цепи гальванометра, вмонтированное
в ключ точной настройки К₃,


источник тока, питающий потенциометр.


нормальный элемент Вестона (=

1,018 В),


источник тока с неизвестной ЭДС.

В работе предусмотрено
определение ЭДС двух неизвестных
источников тока

и
,
а также ЭДС этих же источников при их
последовательном соединении.

Порядок
выполнения работы

1. Собрать схему,
изображенную на рис. 3, используя один
из неизвестных источников тока

и строго соблюдая полярность подключения
источников.

2. Ключом К₂
подключить к схеме неизвестный источник
тока.

3. Установить сопротивление
магазина R₀
в пределах 30 
60 Ом

4. Ключом
   К₁ подключить
   источник тока

   к потенциометру.

5. Передвигая
   движок потенциометра найти такое его
   положение, при котором ток через
   гальванометр будет равен нулю.

6. Найти более точное
положение движка потенциометра,
восполь-зовавшись ключом точной настройки
К₃. Для этого
на короткое время необходимо замыкать
ключ К₃ и
при этом слегка передвигать движок
потенциометра, добиваясь отсутствия
тока через гальванометр.

Во
избежание выхода из строя гальванометра
и нормального элемента не замыкать ключ
K₃
надолго,
если не достигнута грубая компенсация.

7. Измерить длину участка
потенциометра L_x,
на котором происходит компенсация ЭДС
неизвестного элемента. Результаты
измерений занести в таблицу. Повторить
измерения не менее трёх раз.

8. Замкнуть ключ К₂
на нормальный элемент

и повторить измерения по пунктам
5 
7. Значение длины участка потенциометра,
на котором происходит компенсация ЭДС
нормального элемента занести в таблицу.

9. Подключить к схеме
второй источник тока

с неизвестной ЭДС и произвести измерения
по пунктам 5 
7.

10. Соединить последовательно
неизвестные источники тока

и

подключить их к схеме и произвести
измерения по пунктам 57.

Обработка
результатов измерений

1.
Рассчитать средние значения длин
участков потенциометра
,

на

которых происходит компенсация
ЭДС неизвестных и нормального элементов.

2. По формуле (6), подставляя
в нее средние значения
и

и

= 1,018В, определить средние значения
ЭДС неизвестных источников в
отдельности

5

Таблица.

и соединенных последовательно
в батарею.

3. Определить относительную и
абсолютную погрешности измерения ЭДС
источников тока.

Контрольные
вопросы

1. Сформулируйте закон Ома для
   неоднородного участка цепи.

2. Дайте
   определение ЭДС источника тока.

3. Какие
   силы называют сторонними?

4. Почему
   обыкновенным вольтметром невозможно
   измерить ЭДС источника тока?

5. В
   чем заключается метод компенсации?

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей
   физики, книга 2. Электричество и
   магнетизм.
   М.: «Наука». 2003 г.

2. Детлаф А.А., Яворский В. М. Курс
   физики. М.: «Высшая школа», 1999 г.

3. Калашников С.Г.
   Электричество.
   M.:
   Физматлит, 2004 г.

4. Трофимова Т.И. Курс
   физики. 
   М.: «Высшая школа», 2003г.

Урок 31. Лабораторная работа № 08. Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.

Лабораторная работа № 8

   Тема: «Определение электродвижущей силы и внутреннего сопротивления источника тока».

   Цель: научиться определять электродвижущую силу и внутреннее сопротивление источника электрической энергии.

   Оборудование: 1. Амперметр лабораторный;

                             2. Источник электрической энергии;

                             3. Соединительные провода,

                             4. Набор сопротивлений 2 Ом и 4 Ом;

                             5. Переключатель однополюсный; ключ.

Теория.

   Возникновение разности потенциалов на полюсах любого источника является результатом разделения в нем положительных и отрицательных зарядов. Это разделение происходит благодаря работе, совершаемой сторонними силами.

   Силы неэлектрического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами.

   При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу.

   Физическая величина, равная отношению работы A_ст сторонних сил при перемещении заряда q внутри источника тока к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС):

   ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда.

   Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах [В].

   Чтобы измерить ЭДС источника, надо присоединить к нему вольтметр при разомкнутой цепи.

   Источник тока является проводником и всегда имеет некоторое сопротивление, поэтому ток выделяет в нем тепло. Это сопротивление называют внутренним сопротивлением источника и обозначают r.

   Если цепь разомкнута, то работа сторонних сил превращается в потенциальную энергию источника тока. При замкнутой цепи эта потенциальная энергия расходуется на работу по перемещению зарядов во внешней цепи с сопротивлением R и во внутренней части цепи с сопротивлением r , т.е. ε = IR + Ir.

   Если цепь состоит из внешней части сопротивлением R и внутренней сопротивлением r, то,  согласно закону сохранения энергии, ЭДС источника будет равна сумме напряжений на внешнем и внутреннем участках цепи, т.к. при перемещении по замкнутой цепи заряд возвращается в исходное положение , где IR – напряжение на внешнем участке цепи, а Ir — напряжение на внутреннем участке цепи.

   Таким образом, для участка цепи, содержащего ЭДС:

   Эта формула выражает закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе источника и обратно пропорциональна сумме сопротивлений внешнего и внутреннего участков цепи.

   ε и r можно определить опытным путем.

   Часто источники электрической энергии соединяют между собой для питания цепи. Соединение источников в батарею может быть последовательным и параллельным.

   При последовательном соединении два соседних источника соединяются разноименными полюсами.

   Т.е., для последовательного соединения аккумуляторов, к ″плюсу″ электрической схемы подключают положительную клемму первого аккумулятора. К его отрицательной клемме подключают положительную клемму второго аккумулятора и т.д. Отрицательную клемму последнего аккумулятора подключают к ″минусу″ электрической схемы.

   Получившаяся при последовательном соединении аккумуляторная батарея имеет ту же емкость, что и у одиночного аккумулятора, а напряжение такой аккумуляторной батареи равно сумме напряжений входящих в нее аккумуляторов. Т.е. если аккумуляторы имеют одинаковые напряжения, то напряжение батареи равно напряжению одного аккумулятора, умноженному на количество аккумуляторов в аккумуляторной батарее.

   1. ЭДС батареи равна сумме ЭДС отдельных источников ε= ε₁ + ε₂ + ε₃

   2. Общее сопротивление батареи источников равно сумме внутренних сопротивлений отдельных источников r_{батареи}= r₁ + r₂ + r₃

Если в батарею соединены n одинаковых источников, то ЭДС батареи ε= nε_1, а сопротивление r_{батареи}= nr₁

   3. Сила тока в такой цепи по закону Ома 

   При параллельном соединении соединяют между собой все положительные и все отрицательные полюсы двух или n источников.

   Т.е., при параллельном соединении, аккумуляторы соединяют так, чтобы положительные клеммы всех аккумуляторов были подключены к одной точке электрической схемы (″плюсу″), а отрицательные клеммы всех аккумуляторов были подключены к другой точке схемы (″минусу″).

   Параллельно соединяют только источники с одинаковой ЭДС.  Получившаяся при параллельном соединении аккумуляторная батарея имеет то же напряжение, что и у одиночного аккумулятора, а емкость такой аккумуляторной батареи равна сумме емкостей входящих в нее аккумуляторов. Т.е. если аккумуляторы имеют одинаковые емкости, то емкость аккумуляторной батареи равна емкости одного аккумулятора, умноженной на количество аккумуляторов в батарее.

1. ЭДС батареи одинаковых источников равна ЭДС одного источника. ε= ε₁= ε₂ = ε₃

2. Сопротивление батареи меньше, чем сопротивление одного источника r_{батареи}= r₁/n
3. Сила тока в такой цепи по закону Ома 

   Электрическая энергия, накопленная в аккумуляторной батарее равна сумме энергий отдельных аккумуляторов (произведению энергий отдельных аккумуляторов, если аккумуляторы одинаковые), независимо от того, как соединены аккумуляторы — параллельно или последовательно.

   Внутреннее сопротивление аккумуляторов, изготовленных по одной технологии, примерно обратно пропорционально емкости аккумулятора. Поэтому т.к.при параллельном соединении емкость аккумуляторной батареи равна сумме емкостей входящих в нее аккумуляторов, т.е увеличивается, то внутреннее сопротивление уменьшается.

Ход работы.

   1. Начертите таблицу:

   2. Рассмотрите  шкалу амперметра  и определите цену одного деления.
   3. Составьте электрическую цепь по схеме, изображенной на рисунке 1. Переключатель поставить в среднее положение.

Рисунок 1.

   4. Замкнуть цепь, введя меньшее сопротивление R₁. Записать величину силы тока I₁. Разомкнуть цепь.

   5. Замкнуть цепь, введя большее сопротивление R₂. Записать величину силы тока I₂. Разомкнуть цепь.

   6. Вычислить значение ЭДС и внутреннего сопротивления источника электрической энергии.

   Закон Ома для полной цепи для каждого случая:     и    

   Отсюда получим формулы для вычисления ε и r:

   7. Результаты всех измерений и вычислений запишите в таблицу.

   8. Сделайте вывод.

   9. Ответьте на контрольные вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

   1. Раскройте физический смысл понятия «электродвижущая сила источника тока».

   2. Определить сопротивление внешнего участка цепи, пользуясь результатами полученных измерений и законом Ома для полной цепи.

   3. Объяснить, почему внутреннее сопротивление возрастает при последовательном соединении аккумуляторов и уменьшается при параллельном в сравнении с сопротивлением r₀ одного аккумулятора.

   4. В каком случае вольтметр, включенный на зажимы генератора, показывает ЭДС генератора и в каком случае напряжение на концах внешнего участка цепи? Можно ли это напряжение считать также и напряжением на концах внутреннего участка цепи?

Вариант выполнения измерений.

Опыт 1. Сопротивление R₁=2 Ом, сила тока I₁=1,3 А.

              Сопротивление R₂=4 Ом, сила тока I₂=0,7 А.

С.Г. Калашников — Электричество — DJVU, страница 31

Ом экспериментировал не с гальваническими элементами, а с термоэлементами, и при теоретическом объяснении закона исходил из аналогии между электрическим током и течением жидкости и тепла. 5 68. Напряжение на зажимах источника тока Пусть имеется цепь, содержащая источник тока, переменное внешнее сопротивление Л и амперметр А (рис. 92), и положим, что мы измеряем напряжение на зажимах источника с помощью вольт- У метра )7. Сопротивление вольтметра Ф,Г выберем достаточно большим, чтобы 2 подключение вольтметра не измепя- А ло напряжение между точками 1 и л. йбы найдем, что напряжение, показы- й ваемое вольтметром, зависит от силы тока в цепи. Оно наиболыпее при разомкнутой цепи (1 = ()) и стремит- Рис.

92, Измерение нэпряся к нулю при уменыпении до нуля же»»я иа зажимах работакь внешнего сопротивления Л (включая щего источника и сопротивление амперметра). Напряжение на зажимах работающего источника есть величина переменная, зависящая от нагрузки источника. 142 Гл нп ЭЛЬКТГОДВИЖУЩАЯ СИЛА Объяснение этого мы находим в законе Ома. Напряжение, показываемое вольтметром, есть напряжение между точками й и 1. Применяя к внентней цепи зЛ1 (не содержащей ЭДС) закон Ома (57.1), имеем (721 = Лтб Но сила тока в цепи выражается законом Ома (67. 2), и поэтому (уы =  — ‘ = К (1 — — «1 = 1т — гт. (68.1) и+г-‘(,’ и+,1 Мы видим, что напряжение на зажимах меньше ЭДС на величину ге, которая есть падение напряжения внутри самого источника. Полученная формула показывает, что чем больше внешнее сопротивление Й по сравнению с внутренним сопротивлением г, тем меньше падение напряжения внутри источника и тем ближе напряжение на зажимах к ЭДС. Если д » г (цепь разомкнута), то П = Ж: электродвижущая сила равна напряжению на зажимах разомкнутого источника.

Это позволяет весьма просто определить ЭДС любого источника и лежит в основе всех методов измерения ЭДС. Чтобы пояснить смысл формулы (68.1), рассмотрим распределение потенциала в цепи гальванического элемента. При разомкнутой цепи (нет тока) потенциал внутри металлических электродов, проводов и в толще электролита (где нет сторонних сил) постоянен (рис. 93 а). В тонких же пограничных слоях между 2 1 б и Рис 93. Распределение потенциале в цепи разомкнутого (а) и замкнутого (б) гальванического элемен|а электродами и электролитом существуют сторонние силы, вызывающие быстрое изменение (скачки) потенциала 61 и из.

Сум- 1 69 злвктРОдвижУШАЯ силА и РАБОТА истОчникА тОкА 143 ма этих скачков равна напряжению между злектродамн и представляет собой полную ЭДС элемента. При замыкании точек а и б цепи получается распределение потенциала, показанное на рис.

93б. Из рисунка видно, что в этом случае напряжение между точками 2 и 1 (между электродами) уже не равно сумме 54+ ««э, а уменьшается на величину падения напряжения внутри элемента гг’. Обратим еще внимание на то, что заряды в замкнутой цепи движутся кругообразно: во внешней части цепи положительные заряды перемещаются от положительного электрода к отрицательному, а внутри источника — от отрицательного электрода к положительному. Это и понятно. Из рис. 93б видно, что в толще электролита зто соответствует движению от более высокого потенциала к более низкому, т.е.

так же, как и во внешней цепи. В пограничных лес слоях, где имеются скачки потенциала, положительные заряды движутся в направлении увеличения потенциала, что осуществляется с помощью сторонних сил. Если внешнее сопротивление Л намного меньше г, то из (68.1) следует, что «7 « ««. Если В -+ О, то и «7 — ! О. Случай Л « г называют коротким замыканием источника. При этом сила тока, согласно (67.2), делается максимальной: !макс = «Чг (68.2) (ток короткого замыкания). Мы видим, что качество источника определяется не только его ЭДС, но и внутренним сопротивлением. Формула (68.1) связывает напряжение на участке цепи с силой тока в нем и поэтому может быть названа законом Ома для участка с ЭДС (рис.

94). В дальнейшем мы будем писать ее в виде ‘е, г «7!з = г!’ — б. (68.3) Здесь г — полное сопротивление участ- Рве. 04. Участок цепи с ка (сопротивленис источника и про- ЭЙС водников). При пользовани!и формулой (68.3) необходимо соблюдать следующее правило знаков: ток считается положительным, если он направлен от точки 1 к точке Я, ЭДС считается положительной, если, перемеи4аясь от точки 1 к точке 2, мы проходим источник от отрицательного полюса к положительному. 5 69.

Электродвижущая сила и работа источника тока Понятие электродвижущей силы, введенное выше на примере гальванических элементов, можно обобщить так, чтобы оно охватывало любые источники тока. Рассмотрим произвольный 144 гл уп электгодвижущля силА источник тока, который посылает ток во внешнюю цепь, состоящую из неподвижных проводников 1-го рода. Напишем выражение для силы тока в цепи в прежнем виде 6′ Л+г 1закон Ома для замкнутой цепи) и выясним, какой физический смысл имеет Ж в общем случае.

Умножим обе части этого равенства на гФ = д, где $ — время протекания тока, а д — полный заряд, прошедший по цепи. Тогда зэЛ1+1~г4 = Вг1 = Фо. Но слева стоит полная работа, совершенная током во всей цепи, т.е. работа источника. Обозначая ее через А, получаем А = ЖИ = Жд. (69.1) Следовательно, работа любого источника тока выражается произведением его ЭДС на полный заряд, прошедший по цепи. Пола~ни в (69 1) 9 = +1, мы получим Ж = А. Это позволяет дать определение ЭДС через работу: электродвижущая сила, действующая в какой-либо цепи, измеряется работой, совершаемой при перемещении заряда +1 по этой цепи. В з 64 мы говорили, что во всяком источнике тока на заряды обязательно действуют какие-либо силы (сторонние силы), отличные от сил электростатического поля.

Работа„которая совершается в цепи с ЭДС, и есть работа сторонних сил, и поэтому ЭДС можно выразить через эти силы о =.~1 Введем новую величину, которую назовем «о напряженностью полл сторонних сил. Мы определим ее как силу, действующую на заряд +1, которая обусловлена любы/ ми причинами, кроме электростатического поля. Тогда полная сила, действующая на заряд +1, будет суммой Е+ Е*, где Š— напряженность электростатиче- ооРеле»е ского поля, а Е* — напряженность поля нию ЭДС сторонних сил. Рассмотрим теперь замкнутую цепь 1 (рис. 95) с ЭДС и предположим, что заряд +1 обходит эту цепь.

Тогда совершаемая работа есть ф (Е~ + Е1*) й, где индекс 1 обозначает проекцию соответствующей величины на направление перемещения Ж, а интегрирование производится э бэ элвктРОдвижущАЯ силА и РАБОТА истОчникА тОкА 145 по всей замкнутой цепи 1. Но, согласно 9 17, напряжение вдоль замкнутого контура в электростатическом поле равно нулю, т.е. ~Е1г11 =О. У:= ~Е,*Ж. Ноэтоьгу (69.2) Г таты е е Возникающая ЭДС равна а 2 е П= ( Е» бт= ™м ~ стет= о о Если Е’ отлично от нуля только в части цепи, например на отрезке 11 (рис. 95), то для всех других участков подынтегральное выражение в (69.2) будет равно нулю, и поэтому интегрирование можно производить только по участку цепи 11.

Формула (69.2) дает самое общее определение ЭДС и пригодна для любых случаев. Если известно, какие именно силы вызывают движение зарядов в данном источнике, то всегда можно найти напряженность поля сторонних сил Е’ и по (69.2) вычислить полную ЭДС источника Измерить же ЭДС и любом случае можно по напряжению разомкнутого источника.

Физическая природа электродвижущих сил в разных источниках весьма различна. Так, например, в гальванических элементах — зто силы молекулярного взаимодействия (9 195), в термоэлектрических явлениях — силы давления электронного газа (9 199), в электромагнитной индукции — силы электрического поля (однако не электростатического, а вихревого; см. 9 131). Ниже будут рассмотрены подробнее причины возникно- 1Р вения этих сил и будет показано, как -еэ в отдельных случаях можно вычислить ЭДС Сейчас мы ограничимся лишь одним особенно простым примером Пусть имеется металлический диск радиуса а (рис 9б), вращающийся с угловой скоростью ы Диск включен в электрическую цепь при помощи скользящих контактов, касающихся оси диска и его окружности В Рис 9б. Пример вычнсзтом случае на каждый электрон металла действует центробежная сила, которая и является сторонней силой Поэтому в диске появляется ЭДС и между осью диска и ега наружным краем возникает напрялсение Вычислим эту ЭДС.

Изменения эдс и внутреннего сопротивления источника тока. Электродвижущая сила

Мы пришли к выводу, что для поддержания постоянного тока в замкнутой цепи, в нее необходимо включить источник тока. Подчеркнем, что задача источника заключается не в том, чтобы поставлять заряды в электрическую цепь (в проводниках этих зарядов достаточно), а в том, чтобы заставлять их двигаться, совершать работу по перемещению зарядов против сил электрического поля. Основной характеристики источника является электродвижущая сила 1 (ЭДС) − работа, совершаемая сторонними силами по перемещению единичного положительного заряда

Единицей измерения ЭДС в системе единиц СИ является Вольт. ЭДС источника равна 1 вольт, если он совершает работу 1 Джоуль при перемещении заряда 1 Кулон

 Для обозначения источников тока на электрических схемах используется специальное обозначение (рис. 397).

рис. 397

 Электростатическое поле совершает положительную работу по перемещению положительного заряда в направлении уменьшения потенциала поля. Источник тока проводит разделение электрических зарядов − на одном полюсе накапливаются положительные заряды, на другом отрицательный. Напряженность электрического поля в источнике направлена от положительного полюса к отрицательному, поэтому работа электрического поля по перемещению положительного заряда будет положительной при его движения от «плюса» к «минусу». Работа сторонних сил, наоборот, положительна в том случае, если положительные заряды перемещаются от отрицательного полюса к положительному, то есть от «минуса» к «плюсу».
В этом принципиальное отличие понятий разности потенциалов и ЭДС, о котором всегда необходимо помнить.
Таким образом, электродвижущую силу источника можно считать алгебраической величиной, знак которой («плюс» или «минус») зависит от направления тока. В схеме, показанной на рис. 398,

рис. 398

вне источника (во внешней цепи) ток течет 2 от «плюса» источника к «минусу», в внутри источника от «минуса» к «плюсу». В этом случае, как сторонние силы источника, так и электростатические силы во внешней цепи совершают положительную работу.
 Если на некотором участке электрической цепи помимо электростатических действуют и сторонние силы, то над перемещением зарядов «работают» как электростатические, так и сторонние силы. Суммарная работа электростатических и сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда называется электрическим напряжением на участке цепи

 В том случае, когда сторонние силы отсутствуют, электрическое напряжение совпадает с разностью потенциалов электрического поля.
 Поясним определение напряжения и знака ЭДС на простом примере. Пусть на участке цепи, по которому протекает электрический ток, имеются источник сторонних сил и резистор (рис. 399).

рис. 399

 Для определенности будем считать, что φ o > φ 1
, то есть электрический ток направлен от точки 0
к точке 1
. При подключении источника, как показано на рис. 399 а, Сторонние силы источника совершают положительную работу, поэтому соотношение (2) в этом случае может быть записано в виде

 При обратном включении источника (рис. 399 б) внутри него заряды движутся против сторонних сил, поэтому работа последних отрицательна. Фактически силы внешнего электрического поля преодолевают сторонние силы. Следовательно, в этом случае рассматриваемое соотношение (2) имеет вид

 Для протекания электрического тока по участку цепи, обладающему электрическим сопротивлением, необходимо совершать работу, по преодолению сил сопротивления. Для единичного положительного заряда эта работа, согласно закону Ома, равна произведению IR = U
которое, естественно совпадает с напряжением на данном участке.
 Заряженные частицы (как электроны, так и ионы) внутри источника движутся в некоторой окружающей среде, поэтому со стороны среду на них также действуют тормозящие силы, которые также необходимо преодолевать. Заряженные частицы преодолевают силы сопротивления благодаря действию сторонних сил (если ток в источнике направлен от «плюса» к «минусу») либо благодаря электростатическим силам (если ток направлен от «минуса» к «плюсу»). Очевидно, что работа по преодолению этих сил не зависит от направления движения, так как силы сопротивления всегда направлены в сторону, противоположную скорости движения частиц. Так как силы сопротивления пропорциональны средней скорости движения частиц, то работа по их преодолению пропорциональна скорости движения, следовательно, силе тока силе. Таким образом, мы можем ввести еще характеристику источника − его внутренне сопротивление
r
, аналогично обычному электрическому сопротивлению. Работа по преодолению сил сопротивления при перемещении единичного положительного заряда между полюсами источника равна A/q = Ir
. Еще раз подчеркнем, эта работа не зависит от направления тока в источнике.

1 Название этой физической величины неудачно − так электродвижущая сила является работой, а не силой в обычном механическом понимании. Но этот термин настолько устоялся, что изменять его не «в наших силах». К слову, сила тока то же не является механической силой! Не говоря уж о таких понятиях «сила духа», «сила воли», «божественная сила» и т.д.
2 Напомним, за направление движения электрического тока принято направление движения положительных зарядов.

На концах проводника, а значит, и тока необходимо наличие сторонних сил неэлектрической природы, с помощью которых происходит разделение электрических зарядов .

Сторонними силами
называются любые силы, действующие на электрически заряженные частицы в цепи, за исключением электростатических (т. е. кулоновских).

Сторонние силы приводят в движение заряженные частицы внут-ри всех источников тока: в генераторах, на электростанциях, в гальванических элементах, аккумуляторах и т. д.

При замыкании цепи создается электрическое поле во всех про-водниках цепи. Внутри источника тока заряды движутся под действием сторонних сил против кулоновских сил (электроны движут-ся от положительно заряженного электрода к отрицательному), а во всей остальной цепи их приводит а движение электрическое поле (см. рис. выше).

В источниках тока в процессе работы по разделению заряженных частиц происходит превращение разных видов энергии в электричес-кую. По типу преобразованной энергии различают следующие виды электродвижущей силы:

— электростатическая
— в электрофорной машине, в которой происходит превращение механической энергии при трении в электрическую;

— термоэлектрическая
— в термоэлементе — внутренняя энергия нагретого спая двух проволок, изготовленных из разных металлов, превращается в электрическую;

— фотоэлектрическая
— в фотоэлементе. Здесь происходит превращение энергии света в элек-трическую: при освещении некоторых веществ, например, селена, оксида меди (I) , кремния наблюдается потеря отрицательного электрического заряда;

— химическая
— в гальванических элементах, аккумуляторах и др. источниках, в которых происходит превращение химической энергии в электрическую.

Электродвижущая сила (ЭДС)
— характеристика источников тока. Понятие ЭДС было введено Г. Омом в 1827 г. для цепей постоянного тока. В 1857 г. Кирхгофф определил ЭДС как работу сторонних сил при переносе единичного электрического заряда вдоль замкнутого контура:

ɛ = A ст /q
,

где ɛ
— ЭДС источника тока, А ст
— работа сторонних сил , q
— количество перемещенного заряда.

Электродвижущую силу выражают в вольтах.

Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи. Это удельная работа сторонних сил (работа по перемещению единичного заряда) не во всем контуре, а только на данном участке.

Внутреннее сопротивление источника тока.

Пусть имеется простая замкнутая цепь, состоящая из источника тока (например, гальванического элемента, аккумулятора или генератора) и резистора с сопротивлением R
. Ток в замкну-той цепи не прерывается нигде, следовательно, oн существует и внутри источника тока. Любой источник представляет собой некоторое сопротивление дли тока. Оно называется внутренним сопротивлением источника тока
и обозначается буквой r
.

В генераторе r
— это сопротивление обмотки, в гальваническом элементе — сопротивление раствора электролита и электродов.

Таким образом, источник тока характеризуется величинами ЭДС и внутреннего сопротивлении, которые определяют его качество. Например, электростатические машины имеют очень большую ЭДС (до десятков тысяч вольт), но при этом их внутреннее сопротивление огромно (до со-тни Мом). Поэтому они непригодны для получения сильных токов. У гальванических элементов ЭДС всего лишь приблизительно 1 В, но зато и внутреннее сопротивление мало (приблизительно 1 Ом и меньше). Это позволяет с их помощью получать токи, измеряемые амперами.

Цель
работы:


изучить
метод измерения ЭДС и внутреннего
сопротивления источника тока с помощью
амперметра и вольтметра.

Оборудование:


металлический
планшет, источник тока, амперметр,
вольтметр, резистор, ключ, зажимы,
соединительные провода.

Для
измерения ЭДС и внутреннего сопротивления
источника тока собирают электрическую
цепь, схема которой показана на рисунке
1.

К
источнику тока подключают амперметр,
сопротивление и ключ, соединенные
последовательно. Кроме того, непосредствен­но
к выходным гнездам источника подключают
еще и вольтметр.

ЭДС
измеряют по показанию вольтметра при
разомкнутом ключе. Этот прием определения
ЭДС основан на следствии из за­кона
Ома для полной цепи, согласно которому
при бесконечно большом сопротивлении
внешней цепи напряжение на зажимах
источника равно его ЭДС. (См. параграф
«Закон Ома для полной цепи» учебника
«Физика 10»).

Для
определения внутреннего сопротивления
источника за­мыкают ключ К. При этом
в цепи можно условно выделить два
участка: внешний (тот, который подключен
к источнику) и внутренний (тот, который
находится внутри источника тока).
Поскольку ЭДС источника равна сумме
падения напряжений на внутрен­нем и
внешнем участках цепи:

ε
=

U
r
+U
R
,
то

U
r

=

ε

-U
R

(1)

По
закону Ома для участка цепи U r
= I·
r
(2). Подставив равенство (2) в (1) получают:

I
·
r

=
ε

—
U
r

,

откуда
r
= (ε

—
U
R
)/
J

Следовательно,
чтобы узнать внутреннее сопротивление
источника тока, необходимо пред­варительно
определить его ЭДС, затем замкнуть ключ
и измерить падение напряжения на внеш­нем
сопротивлении, а также силу тока в нем.

Ход работы

1.
Подготовьте таблицу для записи результатов
измерений и вычислений:

Начертите
в тетради схему для измерения ЭДС и
внутреннего сопротивления источника.

После
проверки схемы соберите электрическую
цепь. Ключ разомкните.

Измерьте
величину ЭДС источника.

Замкните
ключ и определите показания амперметра
и вольтметра.

Вычислите
внутреннее сопротивление источника.

1. Определение эдс и внутреннего сопротивления источника тока графическим методом

Цель
работы:

изучить
измерения ЭДС, внутреннего сопротивления
и тока короткого замы­кания источника
тока, основанный на анализе графика
зависимости напряже­ния на выходе
источника от силы тока в цепи.

Оборудование:

гальванический
элемент, амперметр, вольтметр, резистор
R
1
,
переменный
резистор, ключ, зажимы, металлический
планшет, соединительные провода.

Из
закона Ома для полной цепи следует, что
напряжение на выходе источника тока
зависит прямо пропорционально от силы
тока в цепи:

так
как I =E/(R+r),
то IR
+ Ir
= Е, но IR
= U,
откуда U
+ Ir
= Е или U
= Е – Ir
(1).

Если
построить график зависимости U
от I, то по его точкам пересечения с осями
координат можно определить Е, I К.З.
—
силу тока короткого замыкания (ток,
который потечет в цепи источни­ка,
когда внешнее сопротивление R
станет равным нулю).

ЭДС
определяют по точке пересечения графика
с осью напряжений. Эта точка графика
со­ответствует состоянию цепи, при
котором ток в ней отсутствует и,
следовательно, U
= Е.

Силу
тока короткого замыкания определяют
по точке пересечения графика с осью
токов. В этом случае внешнее сопротивление
R
= 0 и, следовательно, напряжение на выходе
источника U
= 0.

Внутреннее
сопротивление источника находят по
тангенсу угла наклона графика относи­тельно
оси токов. (Сравните формулу (1) с
математической функцией вида У = АХ +В
и вспомни­те смысл коэффициента при
X).

Ход
работы

Для
записи результатов измерений подготовьте
таблицу:

1. После
   проверки схемы преподавателем соберите
   электрическую цепь. Ползунок переменного
   резистора установите в положение, при
   котором сопротивление цепи, подключенной
   к источ­нику тока, будет максимальным.

Определите
значение силы тока в цепи и напряжение
на зажимах источника при максимальной
величине сопротивления переменного
резистора. Данные измерений занесите
в таблицу.

Повторите
несколько раз измерения силы тока и
напряжения, уменьшая всякий раз величину
переменного сопротивления так, чтобы
напряжение на зажимах источника
уменьшалось на 0,1В. Измерения прекратите,
когда сила тока в цепи достигнет значения
в 1А.

Нанесите
полученные в эксперименте точки на
график. Напряжение откладывайте по
верти­кальной оси, а силу тока — по
горизонтальной. Проведите по точкам
прямую линию.

Продолжите
график до пересечения с осями координат
и определите величины Е и, I К.З.

Измерьте
ЭДС источника, подключив вольтметр к
его выводам при разомкнутой внешней
це­пи. Сопоставьте значения ЭДС,
полученные двумя способами, и укажите
причину возможного расхождения
результатов.

Определите
внутреннее сопротивление источника
тока. Для этого вычислите тангенс угла
на­клона построенного графика к оси
токов. Так как тангенс угла в прямоугольном
треугольнике равен отношению
противолежащего катета к прилежащему,
то практически это можно сделать, найдя
отношение Е / I К.З

Лабораторная работа

«Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»

Дисциплина Физика

Преподаватель Виноградов А.Б.

Нижний Новгород

2014 г.

Цель работы:


сформировать умение определения ЭДС и внут­реннего сопротивления источника тока с помощью амперметра и вольтметра.

Оборудование:

выпрямитель ВУ-4М, амперметр, вольтметр, соединительные провода, элементы планшета №1: ключ, ре­зистор
R

1

.

Теоретическое

содержание работы
.

Внутреннее сопротивление ис­точника тока.

При прохождении тока по
замкнутой цепи, электрически заряженные ча­стицы перемещаются не только внутри проводников, соединяющих полюса источника тока, но и внутри самого источ­ника тока. Поэтому в замкнутой электрической цепи раз­личают внешний и внутренний участки цепи. Внешний уча­сток цепи
составляет вся та совокупность проводников, которая подсоединяется к полюсам источника тока. Вну­тренний участок цепи
— это сам источник тока. Источник тока, как и любой другой проводник, обладает сопротивле­нием. Таким образом, в электрической цепи, состоящей из источника то­ка и проводников с электриче­ским сопротивлением R

,
элек­трический ток совершает работу не только на внешнем, но и на внутреннем участке цепи. Напри­мер, при подключении лампы накаливания к гальванической батарее карманного фонаря элек­трическим током нагреваются не только спираль лампы и под­водящие провода, но и сама ба­тарея. Электрическое сопротивле­ние источника тока называется внутренним сопротивлением.
В электромагнитном генераторе внутренним сопротивлением яв­ляется электрическое сопротивле­ние провода обмотки генератора. На внутреннем участке электри­ческой цепи выделяется коли­чество теплоты, равное

где r

— внутреннее сопротивле­ние источника тока.

Полное количество теплоты, выделяющееся при протекании постоянного тока в замкнутой цепи, внешний и внутренний участки которой имеют сопротивления, соответственно равные R


и r

, равно

. (2)

Всякую замкнутую цепь можно представить как два последовательно соединенных резистора с эквивалентными сопротивлениями R


и r

. Поэтому сопротивление полной це­пи равно сумме внешнего и внутреннего сопротивлений:
. Поскольку при последовательном соединении сила тока на всех участках цепи одинакова, то через внеш­ний и внутренний участок цепи проходит одинаковый по величине ток. Тогда по закону Ома для участка цепи паде­ние напряжений на ее внешнем и внутреннем участках бу­дут соответственно равны:

и
(3)

Электродвижущая сила.

Пол­ная работа сил электростати­ческого поля при движении за­рядов по замкнутой цепи по­стоянного тока равна нулю. Сле­довательно, вся работа электри­ческого тока в замкнутой элек­трической цепи оказывается со­вершенной за счет действия сто­ронних сил, вызывающих разде­ление зарядов внутри источника и поддерживающих постоянное напряжение на выходе источника тока. Отношение работы
, совершаемой сторонними силами по перемещению заряда q


вдоль цепи, к значению этого заряда называется электродвижущей си­лой источника
(ЭДС) :

, (4)

где
— переносимый заряд.

ЭДС вы­ражается в тех же единицах, что и напряжение или разность по­тенциалов, т. е. в вольтах:
.

Закон Ома для полной цепи.

Если в результате прохождения постоянного тока в замкнутой электрической цепи происходит только нагревание проводников, то по закону сохранения энергии полная работа электрического то­ка в замкнутой цепи, равная работе сторонних сил источни­ка тока, равна количеству тепло­ты, выделившейся на внешнем и внутреннем участках цепи:

. (5)

Из выражений (2), (4) и (5) получаем:

. (6)

Так как
, то

, (7)

или

. (8)

Сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе
источ­ника тока и обратно пропор­циональна сумме электрических сопротивлений внешнего и внут­реннего участков цепи.
Выраже­ние (8) называется законом Ома для полной цепи.

Таким образом, с точки зрения физики Закон Ома выражает закон сохранения энергии для замкнутой цепи постоянного тока.

Порядок выполнения работы
.

Подготовка к выполнению работы.

Перед вами на столах находится минилаборатория по электродинамике. Её вид представлен в л. р. № 9 на рисунке 2.

Слева находятся миллиамперметр, выпрямитель ВУ-4М, вольтметр, амперметр. Справа закреплен планшет № 1 (см. рис. 3 в л. р. № 9). В задней секции корпуса размещаются соединительные провода цветные: красный провод использу­ют для подключения ВУ-4М к гнезду «+» планшета; белый провод — для подключения ВУ-4М к гнезду «-»; желтые провода — для подключения к элементам планшета измерительных приборов; синие — для соединения между собой элементов планшета. Секция закрыта откидной площадкой. В рабочем положении площадка располагается горизонтально и используется в качестве рабочей поверхности при сборке экспериментальных установок в опытах.

2. Ход работы.

В ходе работы вы освоите метод измерения основных характеристик источника тока, используя закон Ома для полной цепи, который связывает силу тока I

в цепи, ЭДС источника тока , его внутреннее сопротивление r

и сопротивление внешней цепи R

соотношением:

. (9)

1 способ.

Схема экспериментальной установки показана на рисунке 1.

Рис.1.

Внимательно изучите её. При разомкну­том ключе В источник замкнут на вольтметр, сопротивление которого много больше внутреннего сопротивления источника (r

R

).
В этом случае ток в цепи настолько мал, что можно пренебречь значением падения на­пряжения на внутреннем сопротивлении источника
, и ЭДС источника с пренеб­режимо малой погрешностью равна напря­жения на его зажимах , которое измеряется вольтметром, т.е.

. (10)

Таким образом, ЭДС источника определяется по показаниям вольтметра при разомкнутом ключе В.

Если ключ В замкнуть, вольтметр покажет падение напряжения на резисторе R

:

. (11)

Тогда на основании равенств (9), (10) и (11) можно утверждать, что

(12)

Из формулы (12) вид­но, что для определения внутреннего сопротивления источника тока необходимо, кроме его ЭДС, знать силу тока в цепи и напря­жение на резисторе R
при замкнутом ключе.

Силу тока в цепи можно измерить при помощи амперметра. Проволочный резистор изготовлен из нихромовой проволоки и имеет сопротивление 5 Ом.

Соберите цепь по схеме, показанной на рисунке 3.

После того, как цепь будет собрана, необходимо поднять руку, позвать учителя, чтобы он проверил правильность сборки электрической цепи. И если цепь собрана правильно, то приступайте к выполнению работы.

При разомкну­том ключе В снимите показания вольтметра и занесите значение напряжения в таблицу 1. Затем замкните ключ В и опять снимите показания вольтметра, но уже и показания амперметра. Занесите значение напряжения и силы тока в таблицу 1.

Вычислите внутреннее сопротивление источника тока.

Таблица1.

, В

, В

I
, А

, В

r
, Ом

2 способ.

Сначала соберите экспериментальную установку, изображенную на рисунке 2.

Рис. 2.

Измерьте силу тока в цепи при помощи амперметра, результат запишите в тетрадь. Сопротивление резистора =5 Ом.
Все данные заносятся в таблицу 2.
, Ом

Контрольные вопросы
:

Внешний и внутренний участки цепи.

Какое сопротивление называются внутренним? Обозначение.

Чему равно полное сопротивление?

Дайте определение электродвижущей силы (ЭДС). Обозначение. Единицы измерения.

Сформулируйте закон Ома для полной цепи.

Если бы мы не знали значения сопротивлений проволочных резисторов, то можно ли было бы использовать второй способ и что для этого надо сделать (может нужно, например, включить в цепь какой-нибудь прибор)?

Уметь собирать электрические цепи, используемые в работе.

Литература

Кабардин О. Ф.. Справ. Материалы: Учеб. Пособие для учащихся.-3-е изд.-М.:Просвещение,1991.-с.:150-151.

Справочник школьника. Физика/ Сост. Т. Фещенко, В. Вожегова.–М.: Филологическое об-щество «СЛОВО», ООО «Фирма» «Издательство АСТ», Центр гуманитарных наук при ф-те журна-листики МГУ им. М. В. Ломоносова, 1998. — с.: 124,500-501.

Самойленко П. И.. Физика (для нетехнических специальностей): Учебн. для общеобразоват. учреждений сред. Проф. Образования/ П. И.Самойленко, А. В. Сергеев.-2-е изд., стер.-М.: Издательский центр «Академия», 2003-с.: 181-182.

Допустим, есть простейшая электрическая замкнутая цепь, включающая в себя источник тока, например генератор, гальванический элемент или аккумулятор, и резистор, обладающий сопротивлением R. Поскольку ток в цепи нигде не прерывается, то и внутри источника он течет.

В такой ситуации можно сказать, что любой источник обладает некоторым внутренним сопротивлением, препятствующим току. Это внутреннее сопротивление характеризует источник тока и обозначается буквой r. Для или аккумулятора внутреннее сопротивление — это сопротивление раствора электролита и электродов, для генератора — сопротивление обмоток статора и т. д.

Таким образом, источник тока характеризуется как величиной ЭДС, так и величиной собственного внутреннего сопротивления r – обе эти характеристики свидетельствуют о качестве источника.

Электростатические высоковольтные генераторы (как генератор Ван де Граафа или генератор Уимшурста), к примеру, отличаются огромной ЭДС измеряемой миллионами вольт, при этом их внутреннее сопротивление измеряется сотнями мегаом, потому они и непригодны для получения больших токов.

Гальванические элементы (такие как батарейка) — напротив — имеют ЭДС порядка 1 вольта, хотя внутреннее сопротивление у них порядка долей или максимум — десятка Ом, и от гальванических элементов поэтому можно получать токи в единицы и десятки ампер.

На данной схеме показан реальный источник с присоединенной нагрузкой. Здесь обозначены , его внутреннее сопротивление, а также сопротивление нагрузки. Согласно , ток в данной цепи будет равен:

Поскольку участок внешней цепи однороден, то из закона Ома можно найти напряжение на нагрузке:

Выразив из первого уравнения сопротивление нагрузки, и подставив его значение во второе уравнение, получим зависимость напряжения на нагрузке от тока в замкнутой цепи:

В замкнутом контуре ЭДС равна сумме падений напряжений на элементах внешней цепи и на внутреннем сопротивлении самого источника. Зависимость напряжения на нагрузке от тока нагрузки в идеальном случае линейна.

График это показывает, но экспериментальные данные на реальном резисторе (крестики возле графика) всегда отличаются от идеала:

Эксперименты и логика показывают, что при нулевом токе нагрузки напряжение на внешней цепи равно ЭДС источника, а при нулевом напряжении на нагрузке ток в цепи равен . Это свойство реальных цепей помогает экспериментально находить ЭДС и внутреннее сопротивление реальных источников.

Экспериментальное нахождение внутреннего сопротивления

Чтобы экспериментально определить данные характеристики, строят график зависимости напряжения на нагрузке от величины тока, затем экстраполируют его до пересечения с осями.

В точке пересечения графика с остью напряжения находится значение ЭДС источника, а в точке пересечения с осью тока находится величина тока короткого замыкания. В итоге внутреннее сопротивление находится по формуле:

Развиваемая источником полезная мощность выделяется на нагрузке. График зависимости этой мощности от сопротивления нагрузки приведен на рисунке. Эта кривая начинается от пересечения осей координат в нулевой точке, затем возрастает до максимального значения мощности, после чего спадает до нуля при сопротивлении нагрузки равном бесконечности.

Чтобы найти максимальное сопротивление нагрузки, при котором теоретически разовьется максимальная мощность при данном источнике, берется производная от формулы мощности по R и приравнивается к нулю. Максимальная мощность разовьется при сопротивлении внешней цепи, равном внутреннему сопротивлению источника:

Это положение о максимальной мощности при R = r, позволяет экспериментально найти внутреннее сопротивление источника, построив зависимость мощности, выделяемой на нагрузке, от величины сопротивления нагрузки. Найдя реальное, а не теоретическое, сопротивление нагрузки, обеспечивающее максимальную мощность, определяют реальное внутреннее сопротивление источника питания.

КПД источника тока показывает отношение максимальной выделяемой на нагрузке мощности к полной мощности, которую в данный момент развивает

ЭДС и напряжение источника электрической энергии

Для того чтобы разобраться что такое электродвижущая сила источника электрической энергии, необходимо вспомнить, что представляет собой электрический ток и за счёт чего происходит его движение в электрической цепи.

Известно, электрический ток движется в цепи за счёт разницы потенциалов. Для того чтобы движение тока не прекращалось, нужно непрерывно обеспечивать эту разницу потенциалов между полюсами источника напряжения, к которому подключена цепь.

Подобное явление можно сравнить с трубкой, которая соединена с двумя резервуарами с водой. Если в этих резервуарах будет разный уровень воды, то она непременно начнёт перетекать через трубку из одного сосуда в другой и наоборот; так если разница в уровне воды между сосудами будет постоянной, то и движение воды не прекратиться.

Данный пример помогает понять, что происходит в электрической цепи. Электрическая энергия, действующая внутри источника, постоянно поддерживает электрический ток. Таким образом, обеспечивается непрерывная работа.

Понятие «Электродвижущая сила»

В данном случае, электродвижущая сила (ЭДС) – это сила, которая поддерживает разницу потенциалов на разных полюсах источника энергии, она вызывает и поддерживает движение тока, а также преодолевает внутренне сопротивление проводника и т. д.

Ток может протекать по проводнику столь же долго, сколь существует разница потенциалов. Свободные электроны приходят в постоянное движение между телами, которые соединены в электрическую цепь.

Электродвижущая сила – величина физическая, т. е., её можно измерить и использовать как одну из характеристик электрической цепи. В источниках постоянного, либо переменного тока ЭДС характеризует работу непотенциальных сил. Это работа сторонних или непотенциальных сил в замкнутом контуре, когда они перемещают одиночный электрический заряд вдоль всего контура.

Возникновение электродвижущей силы

Существует различные виды источников электрической энергии. Каждый из них можно охарактеризовать по-разному, у каждого вида свои принципиальные особенности. Эти особенности влияют на возникновение электродвижущей силы, причины данного явления весьма специфичны, т. е. зависят от вида источника.

В чём же главная суть различий? К примеру, если мы берём химические источники электрической энергии, такие как аккумуляторы, другие гальванические элементы, то электродвижущая сила становится результатом химической реакции. Если рассмотреть генераторы, то здесь причиной является электромагнитная индукция, а в различных термических элементах основой является тепловая энергия. От этого возникает электрический ток.

Измерение электродвижущей силы

Электродвижущая сила измеряется в вольтах, также как и напряжение. Эти величины связаны между собой. Однако ЭДС можно измерять на отдельном участке электрической цепи, тогда будут измеряться работы не всех сил, действующих на этом контуре, а только те, которые есть на отдельно взятом участке цепи.

Разность потенциалов, являющуюся причиной возникновения и прохождения тока по цепи, также можно назвать напряжением. Однако, если ЭДС – работа сторонних сил, которая совершается при перемещении единичного заряда, то она не может быть охарактеризована с помощью разницы потенциалов, т. е., напряжения, так как работа зависит от траектории движения заряда, эти силы непотенциальны. В этом различие таких понятий как напряжение и электродвижущая сила.

Данная особенность учитывается при измерении ЭДС и напряжения. В обоих случаях используют вольтметры. Для того чтобы измерить ЭДС нужно при разомкнутой внешней цепи подключить вольтметр к концам источника энергии. Если требуется измерить напряжение на выбранном участке электрической цепи, то вольтметр должен быть подключён параллельно к концам конкретного участка.

ЭДС и напряжение источника электрической энергии могут быть независимо от величины электрического тока в цепи; в разомкнутой цепи ток равен нулю. Однако если генератор или аккумулятор будут работать, то они возбуждают ЭДС, а значит, между концами возникает напряжение.

Как измерить качество вашей системы EMS

Обновлено 16 января 2017 г.

При уходе за больными или травмированными людьми существуют общепринятые правила и принципы, соблюдение которых дает хорошие результаты для пациентов:

1. Надлежащее лечение начинается с точного диагноза, который обычно основывается на хорошем анамнезе.
2. Вы должны регулярно следить за жизненно важными показателями, пока пациент находится под вашим наблюдением, следить за тем, чтобы ваше лечение соответствовало диагнозу, переоценивать и корректировать свое лечение в зависимости от реакции на то, что вы делаете, и не причинять вреда.

Если вы возглавляете систему, которая заботится о больных или травмированных людях, применяются аналогичные правила:

1. Убедитесь, что вы понимаете проблему, прежде чем пытаться ее исправить.
2. Отслеживайте «жизненные признаки» ключевых процессов вашей системы.
3. Делайте улучшения, которые являются эффективными (приносят желаемые результаты), устойчивыми и рентабельными, и которые не ухудшают ситуацию.

Измеряйте самое важное

Создавая информационную панель жизненно важных показателей для вашей системы, помните, что 10 или 12 показателей, охватывающих все ключевые процессы вашей системы, лучше, чем объемный отчет. Как говорит Роберт Ллойд из Института улучшения здравоохранения: «В жизни есть много вещей, которые интересно знать. Однако гораздо важнее работать над тем, что необходимо для качества, чем тратить время на то, что просто интересно».

Один из способов подумать о том, что необходимо, — это составить список жизненно важных функций в вашей системе, отказ которых может иметь серьезные негативные последствия.Вот несколько для рассмотрения:

• Клиническая помощь (вероятно, потребуется более одной меры)
• Безопасность
• Управление автопарком
• Прием звонков и диспетчеризация
• Удовлетворенность клиентов
• Подбор и удержание работников
• Производительность времени отклика
• Управление материальными потоками
• Биллинг

Определение значения измерения

Также важно иметь рабочее определение для ваших показателей. Другими словами, каждый должен знать, что означает этот ярлык на практике. Например, если вы измеряете «время отклика», рабочее определение должно включать, когда часы запускаются и останавливаются — во время первого звонка в основном PSAP до момента, когда колеса транспортной установки перестают двигаться на месте происшествия на основе Данные АВЛ. Или, если вы измеряете эффективность вашего ведения пациентов, когда время оказывает прямое влияние на такие исходы, как ИМпST, рабочим определением измерения может быть «Время от появления симптомов до реперфузии окклюзированной коронарной артерии.

Я слышал, как многие работники скорой помощи говорят: «Мы не контролируем то, что происходит до того, как мы приедем, или то, что происходит в больнице, поэтому мы должны нести ответственность только за то, что контролируем». Если ваша система измерения предназначена для оценки того, насколько вы хороши, то имеет смысл измерять только то, что вы контролируете. Однако если ваша измерительная система ориентирована на пациента и направлена ​​на улучшение результатов для пациентов, то измерения следует разрабатывать с точки зрения пациента.Помните, что только потому, что что-то можно отслеживать, не означает, что это должно быть. Я не могу сосчитать количество систем EMS, которые могут предоставить отчет об успешности их внутривенного введения, однако трудно найти научные доказательства того, что успех внутривенного введения коррелирует с улучшением клинических результатов.

Когда у вас есть однозначное определение того, что вы измеряете, вам нужен доступ к данным и стратегия выборки для их сбора. Гораздо проще начать с имеющихся данных, чем навязывать своим людям новые способы документирования вещей.

Представьте вашу информацию удобным способом

Некоторые показатели EMS выражаются в процентах, например, процент пациентов с остановкой сердца, которые получают СЛР свидетелем. Для них полезно тщательно определить как числитель, так и знаменатель меры. В знаменателе могут быть все остановки сердца, при которых СЛР выполнялась в любое время (исключая явную смерть) по любой причине, запускаемые в системе каждый месяц.Числитель будет представлять собой подмножество этих пациентов, которым проводилась СЛР, когда прибыла первая бригада скорой помощи.

Другие вещи лучше всего измерять подсчетом, например, количество критических отказов транспортных средств в месяц. Это может быть определено как любое механическое повреждение транспортного средства скорой помощи при реагировании, на месте происшествия или при транспортировке пациента.

Недавно я разговаривал с коллегой, которая смотрела на круговую диаграмму производительности своей системы и сказала: «Мой босс взбесится, когда увидит это.«То, что вы хотите сделать, это отобразить данные о производительности таким образом, чтобы точно рассказать историю, направить зрителя на соответствующую реакцию и зафиксировать динамическое представление процесса. Гистограммы, круговые диаграммы и эти чертовы датчики/светофоры с цветовой кодировкой — все это статические способы отображения данных, и их следует запретить для любой деятельности, связанной с качеством.

Динамические данные о производительности всегда должны отображаться в естественном временном порядке на динамической диаграмме или на контрольной диаграмме Шухарта.Взгляните на эту диаграмму, которая показывает среднюю стоимость медицинских принадлежностей за один звонок:

.

Если применить правильную математическую формулу к динамической диаграмме, она добавит верхний и нижний контрольные пределы, создав контрольную диаграмму Шухарта. Несколько программ сделают это за вас; мой любимый — QI Macros, шаблон Excel, который предоставляет множество мощных инструментов анализа по разумной цене.

На приведенной ниже диаграмме показан пример контрольной диаграммы Шухарта, на которой отслеживается время отклика.

Большинство людей смотрят на подобные диаграммы и тут же начинают описывать то, что они видят, и делиться своими теориями о том, почему одна точка отличается от другой точки. Важно обучить людей, которые будут читать эти графики, как их анализировать.

Есть несколько хороших книг, которые могут предоставить вам всестороннюю информацию об этом виде анализа, но мои любимые — «Разумность данных» Дэвиса Балестраччи; «Руководство по улучшению» Джеральда Дж. Лэнгли, Рональда Моэна, Кевина М. Нолана и др.; и «Понимание вариаций» Дональда Уилера.

Вот основные моменты, которые следует учитывать при просмотре этих графиков:

1.Как сказал Дэвис Балестраччи: «Учитывая два разных числа, одно будет больше».

Это может показаться идиотски простым наблюдением, но я присутствовал на тысячах совещаний, где какой-нибудь важный человек концентрировался на том, почему одно число отличается от другого. Со статистической точки зрения наличие одного числа больше другого обычно ничего не значит.

2.Ключевое различие заключается в том, чтобы отличить общую причину от вариации особой причины.

Все процессы различаются, в том числе количество времени, которое требуется диспетчеру для запуска машины скорой помощи после звонка в службу экстренной помощи, и количество сотрудников, которые ежемесячно получают травмы на работе. Вариации по общей причине — это те различия, которые являются просто нормальной частью процесса; вариации по особым причинам порождаются чем-то, выходящим за рамки нормального процесса.Например, раньше я жил примерно в 25 минутах от работы. Иногда это занимало у меня 26 минут, иногда 23 дня. Эти различия во времени в пути были просто неотъемлемой частью процесса, поэтому вариации были общей причиной.

Или рассмотрим такой пример: однажды, когда я ехал на работу на своем мотоцикле, я увидел, как седан врезался в пикап в водительскую дверь. Водителем был один из врачей скорой помощи, работавших в нашей бригаде. Я помогал с его лечением и прыгнул в вертолет, чтобы помочь во время транспортировки в травмпункт.Полевой супервайзер подвез меня обратно к велосипеду, и остаток пути до работы я проехал верхом. В то утро мне потребовалось 2,5 часа, потому что что-то, выходящее за рамки обычного процесса, привело к тому, что вещи стали другими, а значит, и особыми причинами.

3. Основная причина проводить различие между вариациями по общей и особой причине состоит в том, чтобы помочь вам задать правильные вопросы к данным.

В случае отклонения по общей причине вы можете спросить: «Достаточно ли этого?» Для особых причин вы можете спросить: «Что здесь произошло?» В.Эдвардс Деминг сказал, что на вопрос «Что здесь произошло?» изменчивость по общей причине была эквивалентна «вмешательству», что приводит к неправильным управленческим решениям. Эти плохие решения часто ухудшают производительность.

4. Подавляющее большинство анализов можно выполнить с помощью трех простых тестов на вариации по особым причинам.

Посмотрите, есть ли в данных какие-либо тренды, то есть шесть или более точек, постоянно восходящие или нисходящие.

Посмотрите, есть ли прогоны, то есть восемь или более непрерывных точек выше или ниже медианы.

Если на контрольной диаграмме Шухарта у вас есть точка выше верхнего контрольного предела или ниже нижнего контрольного предела, это является особой причиной отклонения.

Ответы на вопросы анализа: «Достаточно ли это хорошо?» или «Что здесь произошло?» поможет вашей команде лидеров принимать более правильные решения о том, что нужно улучшить, а что можно оставить без изменений.

Руководство для начинающих по использованию данных EMS для измерения производительности

Серия динамиков ZOLL SUMMIT

Скажем прямо… данные повсюду! Бизнес и профессионалы по всему миру сошли с ума от данных, включая EMS. Если кажется, что за последние несколько лет произошло резкое увеличение сбора и использования данных, вы правы. Данные вокруг нас. Посмотрите любой из последних журналов или блогов, посвященных EMS, и, скорее всего, вы найдете не одну, а множество статей, посвященных использованию данных.Сбор, анализ и обработка данных — не совсем новая концепция. Использование данных для повышения производительности существует уже несколько столетий. В одном отчете, с которым я столкнулся, говорилось, что данные использовались в ранней Месопотамии для регистрации роста сельскохозяйственных культур и стад. К счастью, наша способность собирать, сортировать, интерпретировать и использовать записанные данные значительно улучшилась за прошедшие с тех пор 7000 лет.

Хотя я весьма сомневаюсь, что ранняя Месопотамия должна была иметь дело с правилами закрытых звонков ePCR…

Дата-гики объединяйтесь!

За последние два десятилетия взаимосвязь между службами EMS и I.S. программы, которые их поддерживают, были укреплены. Сегодня редко можно найти агентство, в котором нет сильной структуры поддержки ИБ. Системы Computer Assist Dispatch (CAD), электронные отчеты по уходу за пациентами (ePCR), системы автоматического определения местоположения транспортных средств (AVL) и системы управления доходами являются относительно стандартными в большинстве агентств. Функциональная совместимость этих систем и их способность подключаться к другим системам за пределами агентства расширяют возможности оказания помощи службам скорой помощи. Для стойких фанатов данных количество данных, которые сегодня производят и собирают агентства EMS, эквивалентно мыши на сыроварне.

Орел или решка, куда мне идти?

С чего начать?

На какие показатели вы смотрите?

С чем вы его сравниваете?

Как вы управляете большими объемами данных, которые у вас под рукой, таким образом, чтобы это было выгодно для вашего бизнеса и вашей прибыли?

Как вы переводите данные, которые вы видите, в действенные элементы, направленные на улучшение?

Даже для тех, кто хорошо разбирается в данных и понимает, о чем они говорят, легко зайти так далеко в дебри, что это быстро становится непосильным. Независимо от того, являетесь ли вы опытным аналитиком данных или только начинаете изучать данные своего сервиса, вот несколько основных концепций, о которых следует помнить, когда вы начинаете понимать и использовать данные, а затем о том, как превратить эти идеи в действие — применить их к работать над улучшением вашей системы.

Шаг 1: Определите

При выборе показателей для отслеживания помните о нескольких вещах.

• Что вы хотите измерить и как это повлияет на эффективность вашего бизнеса?
• Скажет ли этот показатель эффективности то, что вы пытаетесь узнать об эффективности вашего агентства?

Некоторые индикаторы производительности сами по себе дают достаточно информации, в то время как другие дают вам только часть истории и должны быть объединены с дополнительными метриками для более всестороннего и глубокого анализа производительности.

Шаг 2: Определите

После того, как вы определили показатели производительности, на которые хотите обратить внимание, следующим шагом будет определение того, что входит в этот показатель.

• В какой момент начнется измерение?
• Когда закончится мера?
• Будет ли включен каждый вызов?
• Какие будут исключены?
• Как часто он будет измеряться?

Как часто можно услышать, если вы видели одну службу EMS, вы видели одну службу EMS.Предприятия могут иметь сходство между собой, но каждый из них также имеет свою уникальность. То, как один сервис измеряет производительность, может не сработать для вашего сервиса. Понимание этих различий и того, как они связаны с измерением производительности и установлением согласованности, является ключом к точному измерению производительности.

Шаг 3: Используйте

Столь же важно, как выявление и определение показателей эффективности, не менее важно, чтобы агентство определило, что оно собирается делать с собранной информацией.Вот несколько отправных точек:

• Регулярно просматривайте данные и сообщайте о тенденциях
• Разработка проектов повышения производительности
• Делитесь данными с ключевыми заинтересованными сторонами и персоналом

Это всего лишь несколько примеров использования данных для повышения производительности. Иногда достаточно просто знать, что за чем-то регулярно следят, чтобы изменить производительность. В других случаях необходимо разработать и внедрить структурированный проект повышения производительности, чтобы повлиять на необходимые изменения.Несмотря на это, измерение и повышение производительности требует, чтобы данные собирались и использовались надлежащим образом.

Независимо от размера вашего бизнеса, большинство агентств EMS сегодня собирают определенные типы данных, которые можно использовать для понимания и повышения производительности. Скорее всего, у вашего сервиса больше доступных данных, чем вы могли бы когда-либо использовать. Самое замечательное в современных высокотехнологичных системах EMS заключается в том, что если есть показатель производительности, на который вы хотите обратить внимание, существует высокая вероятность того, что данные, которые вам нужны и нужны, уже собраны.Затем задача состоит в том, чтобы идентифицировать метрики и извлечь их таким образом, чтобы это было полезно. Агентства EMS, как правило, сталкиваются с проблемами, когда у них нет структурированного процесса для выявления, определения и использования данных или когда они пытаются измерить больше показателей, чем они могут эффективно управлять.

Будь то пара или несколько десятков элементов, интегрированных с аналитическим программным обеспечением, убедитесь, что вы измеряете только тот объем данных, которым ваше агентство может удобно и эффективно управлять.Главное не просто собрать, а использовать !

Хотите узнать больше? Зарегистрируйтесь на SUMMIT и обязательно посетите сессию Шона Кукаускаса на тему Почему производительность имеет значение: реальная стоимость производительности.

Национальный альянс качества EMS выпускает пересмотренные меры EMS Compass

ПЕРЕСМОТРЕННЫЕ МЕРЫ КАЧЕСТВА, ДОСТУПНЫЕ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ

Национальный альянс качества EMS выпускает пересмотренные меры EMS Compass

Дата: Форт-Уэрт, Техас, октябрь 2019 г.  

Национальный альянс качества EMS (NEMSQA) рад объявить о выпуске пересмотренных показателей компаса EMS.Обновленный веб-сайт NEMSQA подробно описывает меры и включает пакет технической информации, необходимый специалистам по качеству, исследованиям и ИТ для извлечения данных и реализации мер. Каждая мера представлена ​​повествованием, в котором рассказывается, насколько значима мера и почему она была разработана. Описательные части помогают понять ценность использования мер по повышению производительности в каждом типе и размере агентства EMS.

Майкл Редленер, председатель комитета по разработке измерений и попечитель совета, заявил: «NEMSQA рада быть частью исторической работы по определению и утверждению значимых мер качества EMS, которые могут поддержать местные, государственные и национальные усилия по улучшению клинической помощи и безопасность для пациентов.Мы благодарим наши партнерские агентства и NHTSA за поддержку в этом важном начинании. Публикация обновленных EMS Compass Measures представляет собой кульминацию более чем десятилетней работы многих людей и организаций, посвященных измерению и улучшению медицинской помощи в EMS».

Набор компасов EMS был первоначально разработан Национальной ассоциацией государственных служащих EMS в рамках проекта, финансируемого Национальным управлением безопасности дорожного движения (NHTSA). После тщательного периода исследований и разработок в 2016 году для публичного тестирования были выпущены четырнадцать мер-кандидатов.

Стремясь продолжить работу над этими важными мерами, НАБДД заключило с Американским колледжем врачей скорой помощи (ACEP) контракт на продвижение инициативы EMS Performance Measures. Это включало задачи по анализу и пересмотру возможных мер компаса EMS, и в рамках этой инициативы был сформирован Национальный альянс качества EMS (NEMSQA). Теперь независимая организация NEMSQA приняла собственный строгий процесс разработки мер, который будет использоваться для создания мер по улучшению оказания неотложной помощи.За последние семь месяцев процесс разработки мер NEMSQA, включая этапы исследования, спецификации и тестирования, был применен к мерам-кандидатам EMS Compass, а также к обоснованным изменениям и повторным спецификациям мер.

В августе 2019 года Комитет по разработке мер NEMSQA и Совет попечителей одобрили одиннадцать из повторно определенных мер Compass для продолжения в пересмотренном наборе мер. NEMSQA завершила эти меры и разработала сопутствующие ресурсы, которые, по мнению заинтересованных сторон, будут ценны для сообщества EMS.

«Обновленный веб-сайт предоставляет все, что нужно менеджеру по улучшению качества EMS, чтобы начать измерение основных данных для улучшения ухода за пациентами. Мы надеемся создать сеть специалистов по качеству, которые будут использовать эти меры и предоставлять отзывы об этих мерах, чтобы мы могли постоянно улучшать набор мер, а также наши системы EMS», — отметила Брук Бертон, попечитель NEMSQA и председатель комитета по коммуникациям.

Чтобы узнать больше о пересмотренных мерах компаса EMS, включая информацию о конкретных мерах, посетите http://www.nemsqa.org/completed-quality-measures/ .

NAEMT является членом NEMSQA.

Процедура мониторинга и измерений – Система экологического менеджмента

ПРОЦЕДУРА МОНИТОРИНГА И ИЗМЕРЕНИЙ

Назначение и применение   

1. Наладить процесс мониторинга и измерения ключевых характеристик университета, которые могут оказать существенное влияние на окружающую среду. Эта процедура применяется к мониторингу и измерению: 

1. 1. соответствующий оперативный контроль
   2. выполнение поставленных задач и достижение цели
   3. будущие цели и целевые данные 
   4. соблюдение соответствующего экологического законодательства и правил 

Определения и область применения 

1. Политика университета заключается в мониторинге и измерении ключевых характеристик, которые могут оказать существенное влияние на окружающую среду, а также для достижения целей и задач Системы экологического менеджмента (EMS).

Роли и обязанности  

1. Ответственность определена в Матрице мониторинга и измерения и вспомогательных документах
2. Отдел, использующий контрольно-измерительное оборудование, обеспечивает калибровку всего оборудования через установленные промежутки времени и ведет записи о калибровке

Процедура   

1. Мониторинг и измерение правовых и других требований будет осуществляться в соответствии с определением в Матрице мониторинга и измерения
2. Оборудование, используемое для выполнения этих действий, будет калиброваться с определенной частотой, а записи будут вестись отделом

.

3. Департаменты науки и техники штата Миссури должны регулярно контролировать свои территории на предмет соответствия экологическим нормам и политике университета.Департаменты могут использовать инструменты соответствия, предоставляемые EHS, и/или работать напрямую с EHS, если им нужна помощь.
4. EHS с периодичностью, указанной в Графике проверок соблюдения требований EHS, помогает отделам соблюдать экологические нормы во время плановых проверок кампуса.
5. Если отдел обнаружит несоответствие, он может исправить это несоответствие самостоятельно или обратиться за помощью в EHS. Если несоответствие не может быть легко устранено, отдел может запросить корректирующие действия, используя Процедуру корректирующих и предупреждающих действий.
6. Если EHS обнаружит несоответствие во время плановой проверки, EHS может работать с отделом, чтобы немедленно исправить несоответствие. Если несоответствие не может быть легко исправлено или соответствующий персонал отдела недоступен, будет применяться Процедура корректирующих и предупреждающих действий.
7. Требования к нормативной отчетности изложены во всех применимых разрешениях.
8. Если происходит выброс, превышающий нормативное отчетное количество (RQ), компания Missouri S&T должна связаться с соответствующим регулирующим органом, как требуется.
9. Процедуры внутренней и внешней коммуникации, относящиеся к вышеописанному процессу, изложены в Процедуре коммуникации и Процедуре корректирующих и предупреждающих действий

     Объективное свидетельство

Машина скорой помощи Stat EMS™ и экстренный анализ крови

Пока недоступно в США. С. или Канада

Лактат, гемоглобин, гематокрит, глюкоза и кетон для ранней оценки и лечения пациентов

• Капиллярный образец из пальца, без забора крови
• Результаты всего за 6 секунд
• Лабораторная точность
• Прочный кейс для переноски с измерителями, одноразовыми биосенсорами, элементами управления и ланцетами
• Приборы хранят и передают данные пациента

Stat EMS может измерять лактат, гематокрит, гемоглобин, глюкозу и кетон из капли капиллярной крови.Результаты доступны за считанные секунды с помощью одноразовых биосенсоров и портативных измерительных приборов. Stat EMS предлагает простое, быстрое и точное тестирование в полевых условиях.

Доступны двухметровые системы. Один обеспечивает хранение данных пациента и беспроводное подключение к внешним менеджерам данных, другой обеспечивает только хранение данных.

Тестовое меню

Stat EMS предоставляет важные тесты, помогающие оценить состояние пациента и оказать неотложную помощь. Эти тесты также могут помочь определить подходящее место для транспортировки пациентов с травмой, сепсисом или другими особыми потребностями.

Лактат

Повышенный уровень лактата в крови является быстрым и чувствительным индикатором тканевой гипоксии, сепсиса, септического шока и гиповолемического шока. ^7-9

Для пациентов скорой помощи тест на лактат обеспечивает:

• Раннее, более чувствительное выявление гипоперфузии при сепсисе и септическом шоке, чем определение только показателей жизнедеятельности ⁸
• Выявление больных с сепсисом, которым может быть полезна ранняя целенаправленная терапия и расширенная активизация медицинского персонала на транспортном участке ^10,11
• Оценка травмы, критического состояния, кровотечения, острого коронарного синдрома, острой дыхательной недостаточности, боли в груди и животе ^11,13

Аномальные уровни глюкозы часто встречаются у пациентов скорой помощи. Медицинские состояния, при которых требуется догоспитальное определение уровня глюкозы в крови, включают диабет, измененное психическое состояние, судороги, острый коронарный синдром, повреждение органов, травму, сепсис, септический шок и ожоги. ^1-3

Анализ крови на кетоны обеспечивает быстрое обнаружение или исключение диабетического кетоацидоза (ДКА), основной причины госпитализации и смерти детей с диабетом. ⁴ Американская Диабетическая Ассоциация и Международное Общество Детского и Подросткового Диабета рекомендуют тестировать кетоны в крови всякий раз, когда глюкоза
выше 14 ммоль/л (250 мг/дл). ^5,6

Stat EMS предоставляет точные измеренные результаты гемоглобина и гематокрита для догоспитальной оценки кислородной емкости крови для:
• оценки внутреннего или внешнего кровотечения
• оценки потребности в продуктах крови ^14,15
• оценки кровопотери

Отбор проб из пальца

Используя капиллярные образцы размером от 0,6 мкл, Stat EMS обеспечивает быстрое и простое тестирование в медицинских ситуациях с высоким уровнем стресса. Капиллярный отбор и тестирование с помощью Stat EMS так же просто, как самотестирование глюкозы, выполняемое пациентами с диабетом. Это устраняет время и затраты на венепункцию, включая жгут, иглу, вакутейнер и пипетку для переноса, а также на поиск подходящей вены.

Простой в использовании

Счетчики Stat EMS не требуют кодирования или калибровки перед использованием, они быстры и просты в использовании.

Вставьте биосенсор в измеритель

Ланцетный палец

Прикоснитесь биосенсором к капле крови.Читать результаты

Результаты в секундах

Благодаря быстрым и простым этапам тестирования и готовым к использованию биосенсорам Stat EMS предоставляет результаты через 6–40 секунд после укола пальца в зависимости от анализа.

Канал передачи данных Stat EMS, подключение и хранение данных
Измерители подключения сохраняют до 1000 результатов пациентов и предлагают подключение Bluetooth. Они предлагают комплексные функции по месту оказания медицинской помощи, включая идентификатор оператора и пациента, предустановленные или настраиваемые комментарии к результатам теста, подсказки о контроле качества и блокировку для несанкционированного использования. Счетчики оснащены сенсорным экраном и ярким цветным дисплеем.

Канал передачи данных Stat EMS, футляр для переноски
Прочный, компактный футляр содержит все компоненты для тестирования, включая измерители, биосенсоры, элементы управления и ланцеты. Он также служит зарядной станцией для счетчиков.Он водостойкий и предназначен для защиты всех компонентов в случае падения. Он доступен с регулируемым плечевым ремнем.

Stat EMS Basic, Хранение данных
Приборы Basic сохраняют до 400 результатов испытаний с датой и отметкой времени, а также нумерацией по принципу «первым поступил/первым обслужен» для идентификации образца. Счетчики оснащены сенсорными кнопками для управления и яркими цветными экранами.

Stat EMS Basic, футляр для переноски
Прочный, компактный футляр содержит все компоненты для тестирования, включая измерители, биосенсоры, элементы управления и ланцеты. Он водостойкий и предназначен для защиты всех компонентов в случае падения. Имеется регулируемый плечевой ремень.

Nova Biomedical — мировой лидер в области интенсивной терапии и тестирования в местах оказания медицинской помощи

Nova Biomedical уже более 40 лет разрабатывает и производит современные анализаторы цельной крови для больниц по всему миру.Nova разработала более 20 биосенсоров цельной крови, и более 200 рецензируемых исследований подтвердили точность нашей технологии измерения биосенсоров.
Из-за своей превосходной точности биосенсор глюкозы Nova является единственным одобренным Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США для тестирования пациентов в критическом состоянии. Тысячи больниц по всему миру доверяют технологии Nova для измерения крови у пациентов в критическом состоянии — ту же технологию Nova использует в скорой, догоспитальной и неотложной медицине.

Для получения более общей информации о продукте нажмите здесь или свяжитесь с Nova Biomedical по адресу:
Nova Biomedical / 200 Prospect Street / Waltham, MA 02454 / 781-894-0800

Технические характеристики

Stat EMS

Измерители: глюкоза/кетон | Лактат и Hb/Hct
Вес: 220 г (0,49 фунта)
Размер: 147 мм x 79 мм x 30 мм
5.8 дюймов x 3,1 дюйма x 1,18 дюйма

Хранение данных:
Тесты пациентов: 1000
Тесты контроля качества: 200

Возможности подключения:
Док-станция для счетчика: Ethernet-порт RJ-45
Протокол: TCP/IP Ethernet 10/100 Мбит
Стандарт: POCT 1-A совместимый

Информация о батарее:
Тип: литий-полимерная батарея 3,7 В
Особенности: перезаряжаемая
Срок службы: не менее 600 тестов

Рабочие диапазоны:
Температура: 1°C–4̊0°C (34°F–104°F)
Высота над уровнем моря: до 4 572 м (15 000 футов)
Влажность: относительная влажность 10–90 %

Футляр для переноски:
Размер: 41 см x 36 см x 15 см
(16 дюймов x 14 дюймов x 6 дюймов)
Вес: 2 шт. 7 кг (6 фунтов)

Измерители: глюкоза/кетон | Лактат и Hb/Hct
Вес: 78,5 г (0,17 фунта)
Размер: 99 мм x 61 мм x 23 мм
3,9 дюйма x 2,4 дюйма x 0,9 дюйма

Хранение данных:
Тесты пациентов: 1000
Тесты контроля качества: 200

Информация о батарее:
Тип: 2 батареи AAA
Срок службы: не менее 600 тестов

Рабочие диапазоны:
Температура: 1°C–4̊0°C (34°F–104°F)
Высота над уровнем моря: до 4 572 м (15 000 футов)
Влажность: относительная влажность 10–90 %

Футляр для переноски:
Размер: 25.9 см x 20,1 см x 11,4 см
(10,2 дюйма x 7,9 дюйма x 4,5 дюйма)
Вес: 1,5 кг (3,3 фунта)

Биосенсоры

Биосенсор глюкозы StatStrip
Только биосенсор глюкозы, одобренный FDA для использования с пациентами в критическом состоянии

Измеряемый тест: глюкоза крови
Время теста: 6 секунд
Объем тест-полоски: 1. 2 мкл
Методика испытаний: электрохимия

Типы образцов:
Цельная кровь: артериальная, капиллярная, венозная

Диапазон измерений:
Глюкоза: 0,6–33,3 ммоль/л (10–600 мг/дл)

Рабочие диапазоны:
Температура: 1°C–40°C (34°F–104°F)
Высота над уровнем моря: до 4 572 м (15 000 футов)
Влажность: относительная влажность 10–90 %

Реагенты и полоски:
Тест-полоски: 2 флакона по 50
КК: 3 уровня (продаются отдельно)
Линейность: доступно 5 уровней
Тест-полоска Срок годности: 24 месяца с
Дата производства

Биосенсор лактата StatStrip
Лучший биомаркер для выявления и лечения тяжелого сепсиса, септического шока,
и травмы

Измеренный тест: лактат крови
Время теста: 13 секунд
Объем тест-полоски: 0. 6 мкл
Методика испытаний: электрохимия

Типы образцов:
Цельная кровь: артериальная, капиллярная, венозная

Диапазон измерений:
Лактат: 0,3–20 ммоль/л

Рабочие диапазоны:
Температура: 1°C–40°C (34°F–104°F)
Высота над уровнем моря: до 4 572 м (15 000 футов)
Влажность: относительная влажность 10–90 %

Реагенты и полоски:
Тест-полоски: 2 флакона по 25
КК: 2 уровня (продаются отдельно)
Линейность: доступно 5 уровней
Тест-полоска Срок годности: 24 месяца с
дата изготовления

Биосенсор кетона StatStrip
Лучший биомаркер для выявления и определения терапии кетоза и ДКА

Измеренный тест: кетон крови
Время теста: 10 секунд
Объем тест-полоски: 0. 8 мкл
Методика испытаний: электрохимия

Типы образцов:
Цельная кровь: капиллярная, венозная

Диапазон измерений:
Кетоны: 0,1–7,0 ммоль/л

Рабочие диапазоны:
Температура: 1°C–40°C (34°F–104°F)
Высота над уровнем моря: до 4 572 м (15 000 футов)
Влажность: относительная влажность 10–90 %

Реагенты и полоски:
Тест-полоски: 2 флакона по 25
КК: 3 уровня (продаются отдельно)
Линейность: доступно 5 уровней
Тест-полоска Срок годности: 24 месяца с
Дата производства

StatStrip Hb/Hct Biosensor
Экспресс-диагностика кровопотери

Измеренные тестом: гемоглобин и гематокрит
Время теста: 40 секунд
Объем тест-полоски: 1. 6 мкл
Методика испытаний: электрохимия

Типы образцов: Капиллярный, венозный

Диапазон измерений:
Гемоглобин: 6,5–22 г/дл
Гематокрит: 20–65 %

Рабочие диапазоны:
Температура: 1°C–40°C (34°F–104°F)
Высота над уровнем моря: до 4 572 м (15 000 футов)
Влажность: относительная влажность 10–90 %

Реагенты и полоски:
Тестовые полоски: 2 флакона по 25
КК: 2 уровня (продаются отдельно)
Линейность: доступны 3 уровня
Тестовые полоски Срок годности: 24 месяца с
дата изготовления

Каталожные номера
1.Наварро К. Тест на глюкозу крови для измененного психического состояния. ЭМС1 . 31 мая 2013 г. https://www.ems1.com/ems-products/Ambulance-Disposable-Supplies/articles/1454354
2. Khoujah D et al. Эпилептический статус. Какие новости? Emerg Med Clin N Am 2016;34:759-776.
3. Solnica B. [Диагностические аспекты и аналитические проблемы мониторинга гликемии у пациентов отделений интенсивной терапии.] Przegl Lek 2006;63(9):792-796.
4. Bismuth E et al. Можем ли мы предотвратить диабетический кетоацидоз у детей? Pediatr Diabetes 2007;8(Прил.6):24-33.
5. Американская диабетическая ассоциация. Анализы гликемии при сахарном диабете. Diabetes Care 2004;27(Приложение 1):S92.
6. Rewers MJ et al. Оценка и мониторинг гликемического контроля у детей и подростков с сахарным диабетом. Pediatr Diabetes 2014;15(Приложение 20):102-114.
7. Bakker J et al. Уровень лактата в сыворотке крови как показатель тканевой гипоксии у тяжелобольных. Ned Tijdschr Geneeskd 2000;144(16):737-741.
8. Янсен Т.С. Прогностическое значение уровня лактата в крови по отношению к показателям жизненно важных функций на догоспитальном этапе: пилотное исследование. Crit Care 2008;12:R160.
9. Andersen LW et al. Этиология и терапевтический подход к повышенному лактату. Mayo Clin Proc 2013;88(10):1127-1140.
10. Guerra WF et al. Раннее выявление и лечение больного с тяжелым сепсисом на догоспитальном этапе. J Emerg Med 2013;44(6):1116-1125.
11. Сент-Джон А.Е. и соавт. Догоспитальный уровень лактата предсказывает потребность в реанимации у пациентов с травмой без гипотензии. West J Emerg Med 2018;19(2)224-231.
12. Vincent JL et al. Значение кинетики лактата в крови у пациентов в критическом состоянии: систематический обзор. Crit Care 2016;20(1):257.
13. Соремекун О.А. и соавт. Полезность тестирования по месту оказания медицинской помощи при сортировке больных в отделении неотложной помощи. Am J Emerg Med 2013;31(2):291-296.
14. Vieth J et al. Анемия. Emerg Med Clin N Am 2014;32:613-628.
15. Figueiredo S et al. Насколько полезны концентрация гемоглобина и его вариации для прогнозирования значительного кровотечения на ранней стадии травмы.Многоцентровое когортное исследование. Энн Интенсивная терапия 2018;8:76.

Тестовые измерения EMS — Главная

Наши продукты

У нас есть все виды испытательного оборудования. Вот некоторые из наших рекомендуемых продуктов

Светодиодная фотобиологическая и светодиодная оптическая тестовая система

Решения для тестирования светодиодов и светильников от LISUN

Система ударных испытаний

Маятниковая ударная испытательная машина от Shinyei

Система функциональной проверки

Оборудование для непрерывных ударных испытаний от Labtone

Система испытания на падение

Drop Tester / Drop Tower для планшетных терминалов и мобильных компьютеров от Labtone

НАШИ УСЛУГИ

Мы осуществляем ремонт, калибровку и косметический ремонт всех видов испытательного оборудования. Наши сотрудники обладают особым опытом и технической инфраструктурой, необходимой для выполнения самых сложных ремонтных работ.

Ремонт вашего тестового оборудования всегда был единственным направлением нашей деятельности.

• Обслуживание, ремонт и капитальный ремонт камеры температуры/влажности, камеры температуры и печи на стороне заказчика
• Обслуживание, ремонт и капитальный ремонт Система вибрационных испытаний на стороне заказчика

Мы предлагаем уровень услуг по калибровке, необходимый вашей организации.Услуги включают в себя:

• Калибровка камеры температуры/влажности, температурной камеры и печи на стороне клиента
• Калибровка системы вибрационных испытаний и вибрационной машины на стороне заказчика
• Калибровка измерителя вибрации и датчика вибрации/акселерометра в испытательной лаборатории EMS (внутренняя служба)

В наших испытательных лабораториях есть система испытаний на вибрацию и камера температуры/влажности.

• Мы проводим испытания на вибрацию
• Мы проводим испытания на температурное старение, испытания на температуру/влажность и температурные испытания в нашей испытательной лаборатории

© EMS Measurement Sdn Bhd | Все права защищены

ПО EMS Data Envelopment Analysis